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技術專題
IPC組件間距準則
IPC是一個國際電子組織，它定義了制造PCB的標準。他們的標準很廣泛（數千頁長），但是他們創建的最佳實踐可確保所有類型的PCB都堅固可靠。IPC標準的許多類型分為較小的子標準，包括IPC組件間距指南。
定義該準則的主要子標準是IPC-2221A，該標準上一次更新是在2003年。盡管到本文為止，組件間距準則的當前標準已使用了將近18年，但其使用壽命長證明了其實用性。
IPC組件間距指南的目的是什么？
IPC組件間距指南的存在有兩個原因：防止可能導致物理損壞的組件重疊，以及防止可能導致性能問題的電氣干擾。在這兩者之間，物理重疊是一個更簡單的問題，需要糾正。CAD軟件可以捕獲大多數實例，并且許多設計人員具有足夠的知識來識別沒有計算機幫助的情況下組件何時無法放入空間。
IPC組件間距指南是對這些潛在物理問題的第三次檢查。只要設計人員遵守間距準則，組件的物理重疊就不會出現，除非在特殊情況下需要額外的工程和開發。
組件間距準則還管理負空間（不存在組件的位置）。PCB上的負空間與組件所在的區域同樣重要，并且該空間在防止電干擾時尤其重要。如果導電跡線或電路之間的距離太近，則當電子在電路之間跳躍時，它們之間可能會形成無意識的連接。這些意外的連接會降低流經PCB某些區域的信號強度，并可能增加流經其他區域的功率。功率降低會導致短路或故障，而電涌會導致物理損壞或過載。
鉆孔與IPC組件間距準則有何關系？
鉆孔是PCB中負空間的重要區域，鉆孔的存在也會影響物理組件的方向和布局。當PCB上覆蓋有半導體涂層時，鉆孔的內表面通常會覆蓋板的其余部分。設計人員必須意識到，鉆孔內部的涂層可能會對PCB發揮功能或與其他組件配合的程度產生重大影響。
IPC組件間距指南考慮了這一點，并建議鉆孔寬度與板厚的比率。較小的比率使鉆孔更易于清潔，簡化了制造過程，并促進了其內部的均勻涂層。無論比率如何，鉆孔都應具有嚴格的公差，以確保尺寸一致和正確配合。
IPC組件間距指南還規定，外部PCB層中的鉆孔應比內部PCB層中的鉆孔稍大。這是必需的，因為完成的鉆孔需要平滑和處理，以防止在以后的制造步驟中出現問題。外部和內部孔的尺寸必須在指定的IPC公差范圍內，該公差是毫米的精確分數。鉆孔還必須與導電跡線或其他物理組件相距特定距離，并且該距離在PCB的內外層中都不同。
與許多其他類型的組件不同，鉆孔必須考慮PCB層之間的差異。PCB中的層數也會影響鉆孔的制造和堅固性。如果板太薄，則該孔可能是薄弱點，容易破裂。如果板太厚，則可能難以在所需的公差范圍內創建干凈的鉆孔。
遵循IPC組件間距準則的PCB集成電路。
IPC組件間距指南如何影響電路設計？
IPC組件間距指南可幫助設計人員創建電路，以最大程度地減少干擾，同時仍可充分利用空間。標準中定義的電路沒有最小或最大尺寸，因此該準則適用于任何尺寸的PCB。相反，指南建議設計人員根據其應攜帶的電流量及其熱容限來決定電路和走線的適當尺寸。
與鉆孔一樣，PCB外部和內部層的規格也不同。僅位于PCB外層的電路可能大于與內層相交的電路。設計人員可以使用標準中定義的常數來計算電路的間距，無論PCB尺寸如何（無論PCB大小如何）。
各種尺寸的PCB板都是標準化的，范圍從幾毫米長到一米的三分之一。在所有PCB中，導體引線應盡可能短。理論上，可以將引線以任何角度和任何方向放置在PCB上，但是不尋常的角度會使這些引線更難以進行計算建模。IPC建議將導線平行放置，垂直放置或彼此成45度角放置。單個PCB的導線沿不同的方向運行是很常見的，但導線絕不能重疊。引線重疊將違反組件間距準則，并可能導致大量干擾。
